Lestari, Dewi Ayu (2017) Analisis Hubungan Kekerabatan Annonaceae Dari Jawa Timur Koleksi Kebun Raya Purwodadi Berdasarkan Karakter Morfologi Dan Penanda Molekuler Dna (Rbcl, Matkdan Trnl-F). Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Annonaceae merupakan salah satu suku dari Angiospermae dan tergolong dalam kelas dikotil yang primitif. Hal ini ditunjukkan melalui bagian-bagian bunganya yang tersusun spiral serta kadang-kadang tidak jelas batas antara kelopak, mahkota, benang sari serta daun-daun buah. Tumbuhan dari suku Annonaceae telah banyak dikoleksi oleh Kebun Raya Purwodadi-LIPI sebagai salah satu lembaga konservasi ex-situ. Salah satunya berasal dari wilayah Jawa Timur. Sebagian besar koleksi tumbuhan Annonaceae dari Jawa Timur tersebut belum dapat teridentifikasi karena karakter generatifnya tidak sepenuhnya muncul.Analisis hubungan kekerabatan berdasarkan penanda molekuler DNA dapat digunakan untuk mengkonfirmasi klasifikasi konvensional berdasarkan karakter morfologi.Selain itu, koleksi tumbuhan Annonaceae tersebut belum memiliki data molekuler untuk mendukung dan menguji klasifikasi konvensional berdasarkan karakter morfologi. Penanda molekuler DNA yang digunakan adalah rbcL, matK dan trnL-F dimana ketiganya merupakan penanda molekuler yang banyak digunakan dalam penelitian analisis hubungan kekerabatan Annonaceae, bersifat universal serta sesuai untuk level jenis maupun level di bawahnya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkonstruksi pohon filogenetik jenis Annonaceae dari Jawa Timur koleksi Kebun Raya Purwodadi berdasarkan karakter morfologi dan penanda molekuler DNA, untuk membandingkan pengelompokan berdasarkan hubungan kekerabatan jenis Annonaceae dari Jawa Timur antara karakter morfologi dan penanda molekuler DNA serta untuk menentukan posisi takson dan usulan nama jenis Annonaceae dari Jawa Timur berdasarkan pengelompokan hubungan kekerabatannya. Material sampel Annonaceae yang digunakan sebanyak 30 sampel dimana 28 sampel (jenis) merupakan suku Annonaceae dari Jawa Timur sebagai in-group dan 2 jenis merupakan outgroup dari suku Magnoliaceae. Keseluruhan sampel diamati berdasarkan karakter morfologi dan penanda molekuler DNA. Observasi karakter morfologimeliputi habitus, tajuk, batang, daun dan bunga. Selanjutnya data dimasukkan dalam tabel determinasi dan dianalisis secara fenetik untuk menghasilkan dendrogram dan secara filogenetik untuk menghasilkan kladogram. Penelitian dengan penanda molekuler DNA dimulai dengan tahapan isolasi DNA, uji kualitatif DNA menggunakan Elektroforesis Gel Agarose, Uji kuantitatif DNA menggunakan Nanodrop, amplifikasi DNA dengan teknik PCR menggunakan penanda molekulerrbcL, matK dan trnL-F, sekuensing DNA serta analisis data untuk menghasilkan kladogram. Kladogram dari ketiga penanda molekuler DNA selanjutnya digabungkan untuk menghasilkan topologi pohon yang lebih kokoh sehingga dapat dibandingkan dengan kladogram berdasarkan karakter morfologi. Pengelompokan jenis berdasarkan karakter morfologi akan dibandingkan dengan pengelompokan jenis berdasarkan penanda molekuler DNA. Kedua data pengelompokan tersebut serta didukung hasil uji homologi dengan BLAST akan digunakan untuk ix menentukan posisi takson serta usulan nama jenis Annonaceae dari Jawa Timur, khususnya untuk jenis yang belum teridentifikasi. Konstruksi pohon filogenenetik jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur berdasarkan karakter morfologi dan penanda molekuler DNA dibedakan dalam dua klad yaitu anak suku Malmeoideae dan Annonoideae, serta 4 sub klad yaitu tribus Miliuseae, Xylopiae, Annoneae dan Uvariae. Kedua anak sukutersebut secara morfologi dibedakan berdasarkan karakter fusion of petal, bentuk inner petal dan habitus, dimana anak suku Malmeoideae memiliki inner petal connate (bergabung), berbentuk mitriform dengan habitus pohon, sedangkan anak suku Annonoideae memiliki inner petal free (bebas/terpisah), berbentuk valvate dengan habitus liana (woody climber) dan sebagian pohon. Topologi pohon filogeni dari penanda molekuler rbcL menunjukkan nilai bootstrap yang tergolong lemah hingga sangat lemah (17-63%) dan topologi pohon terbaik dengan metode analisis NJ, penanda molekuler matK menunjukkan nilai bootstrap yang tergolong tinggi (98-99%) dengan topologi pohon terbaik pada metode analisis MP serta penanda molekuler trnL-F memiliki nilai bootstrap sangat lemah hingga lemah (36-53%) dan tinggi (100%) dengan topologi pohon terbaik pada metode analisis MP. Perbedaan kekerabatan berdasarkan karakter morfologi dan penanda molekuler DNA terletak pada posisi jenis Stelechocarpus burahol dan Polyalthia lateriflora dalam kladogram. Dimana kedua jenis tersebut menurut karakter morfologi termasuk dalam tribus Annoneae, anak suku Annonoideae sedangkan menurut gabungan penanda molekuler DNA termasuk dalam tribus Miliuseae, anak suku Malmeoideae. Penentuan identitas jenis-jenisAnnonaceae yang belum teridentifikasi menunjukkan bahwa Annona sp. berkerabat dekat dengan Annona muricata yang termasuk dalam tribus Annoneae, anak suku Annonoideae; Popowia sp. berkerabat dekat dengan Miliusa macropoda dan Polyalthia sp. yang berkerabat dekat dengan Saccopetalum horsfieldii dimana keduanya termasuk dalam tribus Miliuseae, anak suku Malmeoideae; Oxymitra sp. berkerabat dekat dengan Fissistigma latifolium dan Mitrephora sp. yang berkerabat dekat dengan Artabotrys uncinatus dimana keduanya termasuk dalam tribus Uvariae, anak suku Annonoideae. Usulan nama jenis Annonaceae dari Jawa Timur yang belum teridentifikasi tersebut berdasarkan pengelompokan hubungan kekerabatannya baik secara morfologi maupun menurut penanda molekuler DNA, serta didukung dengan hasil uji homologi sekuen DNA dengan BLAST di NCBI. Annona sp. diduga merupakan Annona montana, Popowia sp. diduga merupakan Alphonsea glandulosa, Mitrephora sp. diduga merupakan Uvaria micrantha, Oxymitra sp. diduga merupakan Desmos dumosus serta Polyalthia sp. diduga merupakan Miliusa lineata.
English Abstract
Annonaceae is one of the familiesof theAngiospermae and belongsto the class of primitive dicotyledone. This is showed through parts of the flower, whichare arranged spirally and sometimes unclear boundary between calyx, corolla, stamens and fruit. Plants from Annonaceae familyare collected by Purwodadi Botanic Garden-Indonesia Institute of Sciences as one of the ex-situ conservation institutions. One of them came from East Java. Most of the Annonaceaeplantscollections from East Java are yet to be identified because the generative characters are not fully emerge. This cause difficulty in identifying and determining taxonomical position in Annonaceae species. The relationship analysis based on DNA molecular marker will be able to confirm the conventional classification based on morphological character.Besides that,Annonaceae plants collectionnot havemolecular data to support and verify the conventional classification based on morphological characters. DNA molecular markers are used rbcL,matK and trnL-F which they are widely molecular markers used in research analysis of Annonaceae relationship,universal and suitable to neither species level nor the level below. This study aims to construct the phylogenetic tree on species of Annonaceae from East Java based on morphological character and DNA molecular marker, tocomparerelationship group of Annonaceae species from East Java between morphological characters and DNA molecular markers, and to determine the taxonomicalpositionand suggestion of species identity of Annonaceae species from East Java based on relationship analysis. Material sample of Annonaceae used are 30 samples with 28 samples (species) are Annonaceaefrom East Java as in-group and 2 speciesfromMagnoliaceae as outgroup. All samples are observed based on morphological characters and DNA molecular markers. Morphological characters are observed includeshabitus, canopy, stems, leaves and flowers. Furthermore, the data included on determination table and analyzed by phenetic to produce dendrogram and phylogenetic to produce a cladogram. DNA molecular markers are researched with stage from DNA isolation, DNA qualitative test utilizes Electrophoresis Gel Agarose, DNA quantitative test using NanoDrop, DNA amplification by PCR using primers ofrbcL, matK and trnL-F, DNA sequencing and data analysis to produce cladogram,Cladogram from three DNA molecular markers are further combined to produce more robust tree topology so that it can be compared with cladogram based on morphological characters. Species groupings based on morphological characters will be compared with species groupings based on DNA molecular markers. This data and supported by homology test results with BLAST will be used to determine the taxonomical position and suggestion of species identity ofAnnonaceaespecies from East Java, especially for unidentified species. xi The phylogenetic plant construction of Annonaceae species from East Java based on morphological characters and DNA molecular markers is distinguished in two clades, i.e. subfamily of Malmeoideae and Annonoideae,and 4 sub clades namely tribes ofMiliuseae, Xylopiae, Annoneae and Uvariae. The two of sub-family are morphologically distinguished by the fusion of petal, inner petal and habit, in which sub-family of Malmeoideae has connate inner petal,mitriform-shaped with tree habit, while sub-family of Annonoideae has free inner petal,valvate-shapedwith liana habit (woody climber) and some of trees. The phylogenetic tree topology ofrbcL molecular marker shows bootstrap value is weak to very weak (17-63%) and the best tree topology with NJ analysis method, molecular marker of matK shows a high bootstrap value (98-99%) with the best tree topology in the MP analysis method and molecular marker of trnL-F has weak to very weak (36-53%) and high (100%) of bootstrap value with the best tree topology on MP analysis method. Differencesof relationships based on morphological characters and DNA molecular markers lie in the positionof Stelechocarpusburahol and Polyalthialateriflora in cladogram. Where the two species are according to morphological characters included in tribes ofAnnoneae, sub-family ofAnnonoideae, whereas according to combination of DNA molecular markers is belonging to the tribes ofMiliuseae, sub-family ofMalmeoideae. Determination of species identity from unidentifiedAnnonaceae species indicate that Annona sp. closely related to Annonamuricatais belongto the tribes ofAnnoneae, subfamily ofAnnonoideae; Popowia sp. closely related to Miliusamacropoda and Polyalthia sp. closely related to Saccopetalumhorsfieldii, both of themare belong to the tribes ofMiliuseae, sub-family ofMalmeoideae; Oxymitra sp. closely related to Fissistigmalatifolium and Mitrephora sp. closely related to Artabotrysuncinatus, both of themare belong to the tribes ofUvariae, sub-family ofAnnonoideae. Suggestion of species identity of unidentified Annonaceae species from East Java is based on the clustering of their kinship relationships both of morphologically and DNA molecular markers, and supported by homology DNA sequence test results with BLAST at NCBI. Annona sp. allegedly asAnnonamontana, Popowia sp. allegedlyas Alphonseaglandulosa, Mitrephora sp. allegedly asUvariamicrantha, Oxymitra sp. Allegedly asDesmosdumosus and Polyalthia sp. allegedlyas Miliusalineata.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/583.22/LES/a/2017/041705960 |
| Uncontrolled Keywords: | ANNONACEAE, ANGIOSPERMS - MORPHOLOGY, MOLECULAR GENETICS, DNA, RUBIDIUM CHLORIDE, MEGAKARYOCYTES, FERN GAMETOPHYTES, BOTANICAL GARDERS |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 583 Magnoliopsida (Dicotyledons) > 583.2 Magnoliidae |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Biologi, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 02 Aug 2017 08:23 |
| Last Modified: | 13 Dec 2020 09:07 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/974 |
Preview |
Text
Bagian Depan.pdf Download (544kB) | Preview |
Preview |
Text
Bab I.pdf Download (459kB) | Preview |
Preview |
Text
Bab II.pdf Download (1MB) | Preview |
Preview |
Text
Bab III.pdf Download (501kB) | Preview |
Preview |
Text
BAB IV.pdf Download (3MB) | Preview |
Preview |
Text
Bab V.pdf Download (397kB) | Preview |
Preview |
Text
Daftar Pustaka.pdf Download (488kB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |